I nte rna t io na l J o urna l o f   I nfo r m a t ics a nd   Co mm u n ica t io n T ec hn o lo g y   ( I J - I CT )   Vo l.   4 ,   No .   1 A p r il   201 5 ,   p p .   7 ~ 1 2   I SS N:  2252 - 8776           7       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J I C T   Si m ula ti o n of  PC I Ex press ™ Tra n sa ction  L a y er using     H a rdw a re  D escriptio L a ng ua g e       V.   Su dh ee Ra j a * Dr.   M.   V.   Ra g ha v endra ** G.   Su bb a r a o *   As sista n p ro f e ss o r ,   A d a m a   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y   Un iv e r sit y ,   A d a m a ,   Et h io p ia   * *   As so c iate   p ro f e ss o r A d a m a   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y   Un iv e rsity ,   A d a m a ,   Et h io p ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   1 2 ,   2 0 1 4   R ev i s ed   Feb   2 0 ,   2 0 1 5   A cc ep ted   Mar   2 6 ,   2 0 1 5       P CI  Ex p re ss   is  a   h ig h - sp e e d   se rial  c o n n e c ti o n   th a o p e ra tes   m o re   li k e   a   n e tw o rk   th a n   a   b u s.   P CI  Ex p r e ss   w il se r v e   a s   a   g e n e ra p u rp o se   I/O  in terc o n n e c ts  f o a   w id e   v a ri e t y   o f   f u tu re   c o m p u ti n g   a n d   c o m m u n ica ti o n s   p latf o rm s.   P CI  Ex p re ss   (P CIe is  i m p le m e n ted   w it h   a   sp li t - tran sa c ti o n   p ro t o c o l   t h a p r o v id e m o re   b a n d w id th   a n d   is  c o m p a ti b le  w it h   e x isti n g   o p e ra ti n g   sy ste m s.  P CI  Ex p re ss   h a th re e   d isc re te  lo g ica la y e rs:  th e   T ra n sa c ti o n   La y e r,   th e   Da ta  L in k   L a y e r,   a n d   th e   P h y sic a l   La y e r.   T h is  p a p e   a n a ly z e   a n d   si m u late th e   f u n c ti o n   o f   T r a n sa c ti o n   lay e   IP   c o re   in   th e   S y st e m   Lev e w it h   to p - d o w n   d e s ig n   m e th o d ,   w ro te  th e   c o d e to   i m p le m e n t   T ra n sa c ti o n   L a y e r   u sin g   V e ry   h ig h   sp e e d   h a rd w a re   d e sc rip ti o n   lan g u a g e   (V HD L a n d   p ro v id e d   t h e   sim u latio n   re su lt u si n g   A c ti v e   HD L   S im u l a ti o n   to o l .   T h e   sim u latio n   re su lt   s h o w s th a th e   d e sig n e d   I P   c o re   m e e ts  th e   re q u ired   p ro t o c o s p e c if ica ti o n f o th e   p ro p e f u n c ti o n in g   o f   P CI  Ex p re ss   T ra n sa c ti o n   la y e r.   K ey w o r d :   A cti v HD L   I P   co r e     P C I   e x p r ess   T r an s ac tio n   la y er   VHDL       Co p y rig h ©   201 5   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   V.   Su d h ee r   R aj a   Ass i s tan t p r o f ess o r ,   A d a m Scie n ce   an d   T ec h n o lo g y   U n i v er s it y ,   A d a m a,   E th io p ia .   E m ail:  s u d h ee r r aj av @ y a h o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   P C I   E x p r ess   is   a   h i g h - s p ee d   s er ial  co n n ec t io n   th a o p er ates  m o r lik n e t w o r k   th a n   a   b u s .   P C I   E x p r ess   w ill  s er v as  g e n er al  p u r p o s I /O  in ter co n n ec ts   f o r   w id v ar iet y   o f   f u t u r co m p u ti n g   a n d   co m m u n icatio n s   p lat f o r m s .   I n s tead   o f   o n b u s   th at   h a n d les  d ata  f r o m   m u ltip l s o u r ce s ,   P C I h a s   s w i tch   th a t   co n tr o ls   s e v er al  p o in t - to - p o in t   s er ial  co n n ec tio n s .   P er ip h er al  C o m p o n e n I n ter co n n ec t   ( P C I )   s lo ts   ar s u c h   a n   in te g r al  p ar o f   co m p u ter 's  ar ch itect u r th at  m o s p eo p le  tak t h e m   f o r   g r a n ted .   Fo r   y e ar s ,   P C I   h as  b ee n   a   v er s atile,   f u n ct io n al  w a y   to   c o n n ec s o u n d ,   v id eo   an d   n e t w o r k   ca r d s   to   m o th er b o ar d .   Ke y   P C I   attr ib u te s ,   s u c h   as  i ts   u s a g m o d el  a n d   s o f t w ar in ter f ac es  ar m ai n tai n ed   w h er ea s   its   b an d w id t h - li m iti n g ,   p ar allel  b u s   i m p le m en ta tio n   is   r ep lace d   b y   a   lo n g - li f e,   f u l l y - s er ial   i n ter f ac e.   s p lit - tr a n s ac tio n   p r o to co is   i m p le m e n ted   w it h   attr ib u ted   p ac k ets t h at  ar p r io r itized   an d   o p tim a ll y   d el iv er ed   to   th eir   tar g et.   T h P C I   E x p r ess   A r c h itect u r is   s p ec if ied   in   th r ee   lo g ical   la y er s   as  s h o w n   in   Fi g u r e   1 .   T h P C I   m o d el  w i th   lo ad - s to r ar ch ite ctu r w it h   f lat  ad d r ess   s p a ce   is   m a in tai n ed   to   p r o v id co m p atib il it y   to   all   ex is t in g   ap p licatio n s   an d   d r i v er s .   T r an s ac tio n   la y er ,   Dat lin k   la y er   an d   p h y s ical   la y er   f o r m   th b as ic  ar ch itect u r e.   E ac h   o f   th e s la y er s   p r o ce s   th in f o r m atio n   o r   d ata   b ein g   tr an s m it ted   an d   r ec eiv ed   an d   ar s u b d iv id ed   in to   t w o   s ec tio n s   ac co r d in g l y .   P C I   E x p r ess   co m p o n en ts   co m m u n icate   w it h   ea ch   o th er   th r o u g h   p ac k ets  w h ic h   ca r r ies  t h in f o r m atio n .   T h ese  P ac k e ts   ar g e n er ated   in   th e   T r an s ac tio n   a n d   Data   L in k   L a y er s .   T h p h y s ical  la y er   tr an s p o r ts   p ac k ets b et w ee n   t h li n k   la y er s   o f   t w o   P C I   E x p r ess   ag e n ts .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8776   IJ - I C T    Vo l.  4 ,   No .   1 ,   A p r il   20 1 5   :   7     1 2   8   T h p r im ar y   r o le  o f   li n k   la y er   is   to   en s u r r eliab le  d eliv er y   o f   t h p ac k et  ac r o s s   t h P C I   E x p r ess   lin k .   T h tr an s ac tio n   la y er   r ec eiv es  r ea d   a n d   w r ite  r eq u e s ts   f r o m   th e   s o f t w ar la y er   an d   cr ea tes  r eq u e s t   p ac k ets  f o r   tr an s m is s io n   to   t h lin k   la y er .   A s   t h tr a n s m itte d   p ac k ets  f lo w   t h r o u g h   t h o t h er   la y er s ,   t h e y   ar e   ex ten d ed   w it h   ad d itio n al  i n f o r m atio n   n ec es s ar y   to   h a n d le  p ac k ets at  t h o s la y er s .           Fig u r 1 .   P C I   E x p r ess   A r ch itectu r s h o w in g   lo g ical  la y er s       2.   T RANS ACT I O L AYER   T h tr an s ac tio n   la y er   i s   t h to p   L a y er   o f   P C I   E x p r ess   ar c h it ec tu r e.   I is   r esp o n s ib le  f o r   th ass e m b l y   an d   d is ass e m b l y   o f   d ata  P ac k ets  u s ed   f o r   co m m u n icatio n .   T h tr an s ac tio n   la y er   r ec eiv es  r ea d   an d   w r ite   r eq u ests   f r o m   t h s o f t w ar e   la y er   a n d   cr ea tes  r eq u e s p ac k e ts   f o r   tr an s m is s io n   to   th e   li n k   la y er .   T h ese   Data   p ac k ets  ar ca lled   T L P s   ( T r a n s ac tio n   la y er   p ac k et s ) .   T h T r an s ac tio n   L a y er   is   also   r esp o n s ib le  f o r   m an a g i n g   cr ed it - b ased   f lo w   co n tr o f o r   T L P s .   A ll  r eq u e s ts   ar i m p le m e n ted   as  s p lit  tr an s ac tio n s   an d   s o m o f   t h r eq u est p ac k et s   w ill  n ee d   r es p o n s p ac k et.   E ac h   p ac k et  h as   u n iq u id en ti f ier   th at  e n ab le s   r esp o n s p ac k e ts   to   b d i r ec ted   to   th co r r ec o r ig in ato r .   T L P s   s u p p o r ts   eit h er   3 2 b it  m e m o r y   ad d r ess in g   o r   ex ten d ed   6 4 b it   m e m o r y   ad d r e s s in g .   T h tr an s ac tio n   la y er   s u p p o r ts   f o u r   ad d r ess   s p ac es: i t i n cl u d es t h t h r ee   P C I   ad d r ess   s p ac e s   m e m o r y ,   I /O,   co n f ig u r atio n   a n d   ad d s   Me s s a g Sp ac to   s u p p o r all  p r io r   s id e - b an d   s ig n al s ,   s u c h   as  in ter r u p ts ,   p o w er - m an a g e m e n r eq u est s ,   r esets ,   an d   s o   o n ,   as  in - b an d   Me s s ag es.  T h b asic  u s o f   ea ch   ad d r ess   s p ac is   s h o wn   in   T ab le   1 .       T ab le  1 .   P C I   E x p r ess   A d d r ess   Sp ac an d   T r an s ac tio n   T y p es                             2 . 1 .   T ra ns a ct io L a y er   P a ck et   F o r m a t   T h T r an s ac tio n   L a y er   is   r e s p o n s ib le  f o r   m a n ag in g   cr ed it - b ased   f lo w   co n tr o f o r   T L P s .   All  r eq u est s   ar i m p le m en ted   as   s p lit   tr an s ac tio n s .   Acc ess e s   to   th e   f o u r   ad d r ess   s p ac es  i n   P C I   E x p r es s   ar ac co m p li s h ed   u s i n g   s p lit - tr an s ac tio n   r eq u e s t s   an d   co m p letio n s .     T h r ee   k in d s   o f   p ac k et s   P o s ted ,   No n - P o s ted   an d   C o m p letio n   ( C p l)   ar r esp o n s ib le  f o r   tr an s ac tio n s   h an d led   b y   t h tr a n s ac t io n   la y er .   E ac h   T r an s ac tio n   L a y er   P ac k et  co n tai n s   a   t h r ee   o r   f o u r   d o u b le  w o r d   ( 1 2   o r   1 6   b y te)   h ea d er .   Fig u r 2   s h o w s   th co m p le te  v ie w   o f   T L P   Fo u r   d o u b le  w o r d   f o r m at.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - I C T     I SS N:  2252 - 8776       S imu la tio n   o f P C I   E x p r ess   Tr a n s a ctio n   la ye r   u s in g     ( V .   S u d h e er R a ja )   9                             Fig u r 2 .   Gen er ic  4 DW   Hea d er   T L P   Fo r m at       I n clu d ed   i n   t h 3 DW   o r   4 D W   h ea d er   ar t w o   f ield s ,   T y p an d   Fo r m a ( F m t) ,   w h ic h   d ef i n t h e   f o r m at  o f   t h r e m ai n d er   o f   th h ea d er   an d   th r o u tin g   m eth o d   to   b e   u s ed   o n   th en tir T L P   as  it  m o v e s   b et w ee n   d ev ices i n   t h P C I   E x p r ess   to p o lo g y .     2 . 2 .   O v er v ie w   o f   T L P   H ea der  I nfo r m a t io n   As  T L P s   ar r iv at  an   in g r ess   p o r t,  th ey   ar f ir s c h ec k ed   f o r   er r o r s   at   b o th   th p h y s ical  an d   d ata  lin k   la y er s   o f   t h r ec eiv er .   A s s u m i n g   t h er ar n o   er r o r s ,   T L P   r o u ti n g   i s   p er f o r m ed ; b asic step s   in clu d e:   a.   T h T L P   h ea d er   T y p an d   Fo r m at  f ield s   i n   t h f ir s t D W o r d   ar ex a m i n ed   to   d eter m i n t h e   s ize  an d   f o r m at   o f   th r e m a in d er   o f   t h p ac k et   b.   Dep en d in g   o n   th r o u ti n g   m eth o d   ass o ciate d   w it h   t h p ac k et,   th d ev ice  w il d eter m i n if   it  is   t h e   in te n d ed   r ec ip ien t;   i f   s o ,   it  w i ll  ac ce p ( co n s u m e)   t h e   T L P .   I f   it   is   n o t h r ec ip ien t,  a n d   it   is   m u lti - p o r d ev ice,   it  w i ll  f o r w ar d   th T L P   to   th ap p r o p r iate  eg r ess   p o r t -- s u b j ec to   th r u les  f o r   o r d er in g   a n d   f lo co n tr o l f o r   th at  eg r e s s   p o r t   c.   I f   it  is   n eit h er   t h i n ten d ed   r ec ip ien n o r   d ev ice  in   t h p at h   to   it,  it  w ill  g en er all y   r ej ec th p ac k et  a s   a n   Un s u p p o r ted   R eq u est ( UR ) .   T ab le  2   b el o w   s u m m ar izes  t h en co d in g s   u s ed   in   T L P   h ea d er   T y p an d   Fo r m a f ield s .   T h ese  t w o   f ield s ,   u s ed   to g et h er ,   in d icate   T L P   f o r m at  a n d   r o u tin g   to   th r ec eiv er .       T ab le   2 .   T L P   Hea d e r   T y p an d   Fo r m at  F ield   e n co d in g         2 . 3 .   Sp lit  T ra n s a ct io n P ro t o co l   A cc e s s es   to   th f o u r   ad d r ess   s p ac es in   P C I   E x p r ess   ar ac co m p lis h ed   u s i n g   s p lit - tr an s ac ti o n   r eq u est s   an d   co m p letio n s .   T h s p lit   tr a n s ac tio n   p r o to co l is   an   i m p r o v e m en t o v er   ea r lier   b u s   p r o to co ls   ( e. g .   P C I )   w h ich   m ad ex te n s iv u s e   o f   b u s   wait - s tates  o r   d ela y ed   tr a n s ac ti o n s   ( r etr ies)  to   d ea w it h   late n cies  i n   ac ce s s i n g   tar g ets.    I n   P C I   E x p r ess ,   t h e   co m p leti o n   f o llo w i n g   r eq u es is   in i ti ated   b y   th co m p leter   o n l y   wh en   it  h as   d ata  an d /o r   s tatu s   r ea d y   f o r   d eliv er y .   T h f ac t h at  t h co m p l etio n   is   s ep ar ated   in   ti m f r o m   th r eq u es w h ich   ca u s ed   it  also   m ea n s   th at  t w o   s ep ar ate  T L P s   ar g en er ated ,   w it h   i n d ep en d en r o u ti n g   f o r   t h r eq u est  T L P   an d   th C o m p letio n   T L P .   No te  th at  w h i le  l in k   i s   f r ee   f o r   o th er   ac tiv it y   i n   th e   ti m b et w ee n   r eq u e s a n d   it s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8776   IJ - I C T    Vo l.  4 ,   No .   1 ,   A p r il   20 1 5   :   7     1 2   10   s u b s eq u en t   co m p letio n ,   s p lit - tr an s ac tio n   p r o to co in v o l v es  s o m ad d itio n al   o v er h ea d   a s   t w o   co m p le te  T L P m u s t b g e n er ated   to   ca r r y   o u t   s in g le  tr an s ac tio n .     2 . 4 .   Virt ua l C ha nn el  ( VC)   a nd   T ra ns a ct io n o rder ing   T h VC   m ec h a n is m   p r o v id e s   s u p p o r f o r   ca r r y i n g ,   t h r o u g h o u t h f ab r ic,   tr af f ic  t h at  i s   d i f f er en tiated   u s i n g   T C   lab els.  T h f o u n d a tio n   o f   V C s   i s   i n d ep en d en t   f ab r ic  r eso u r ce s   ( q u eu e s /b u f f er s   an d   a s s o ciate d   co n tr o lo g ic) .   T h ese  r eso u r ce s   ar u s ed   to   m o v i n f o r m a tio n   ac r o s s   L i n k s   w it h   f u ll y   in d ep en d en t   f lo w - co n tr o b et w ee n   d if f er en V C s .   T r af f ic  i s   ass o ciate d   w it h   V C s   b y   m ap p in g   p ac k et s   w it h   p ar ticu lar   T C   lab e ls   to   th eir   co r r esp o n d i n g   VC s .   T ab le  1   d ef in es  th e   o r d er in g   r eq u ir e m en ts   f o r   P C I   E x p r ess   T r an s ac tio n s .   T h e   r u les  d e f in ed   i n   t h is   tab le  ap p ly   u n i f o r m l y   to   all  t y p es  o f   T r an s ac tio n s   o n   P C I   E x p r ess   in cl u d in g   Me m o r y ,   I /O,   C o n f i g u r atio n ,   a n d   Me s s a g es.  T h o r d er in g   r u les   d ef i n e d   in   th i s   tab le   ap p l y   w i th in   s in g le  T r af f ic   C lass   ( T C ) .   T h er is   n o   o r d e r in g   r eq u ir e m e n a m o n g   tr an s ac tio n s   w it h   d i f f er e n T C   lab els.  No te  th at  th is   als o   i m p lies   t h at  t h er is   n o   o r d er in g   r eq u ir ed   b et w ee n   tr a f f ic  t h at  f lo w s   t h r o u g h   d if f er e n Vir tu al  C h a n n el s   s i n ce   tr an s ac tio n s   w it h   th s a m T C   lab el  ar e   n o allo w ed   to   b e   m ap p ed   t o   m u ltip le  VC s   o n   a n y   P C I   E x p r ess   L in k .   Fo r   T ab le  3 ,   th co lu m n s   r ep r esen f ir s i s s u ed   tr an s ac ti o n   an d   th r o w s   r ep r esen s u b s eq u en t l y   is s u e d   tr an s ac tio n .   T h e   tab le  en tr y   in d icate s   th o r d er in g   r elatio n s h ip   b et w ee n   t h t w o   tr an s ac tio n s .   I n   o r d er   to   o b tain   h ig h er   ef f i cien c y ,   Flo w   C o n tr o ( FC )   is   u s ed   to   p r ev en o v er f lo w   o f   R ec eiv er   b u f f er s   an d   to   en ab le   C o m p lia n ce   w ith   t h o r d er in g   r u les,  t h er ar s ix   ty p es  o f   i n f o r m atio n   tr ac k ed   b y   F lo w   C o n tr o f o r   ea ch   Vir tu a C h an n el:  P o s ted   Hea d er   ( P H) ,   P o s t ed   Data   ( P D) ,   No n - P o s ted   Hea d er   ( NP H) ,   No n - P o s ted   Data ( NP D) ,   C o m p let i o n   Hea d er   ( C p lH)   ,   C o m p leti o n   Data   ( C p lD ),   E ac h   Vir tu a l   C h a n n e   m ai n tai n s   an   in d ep en d e n t Flo w   C o n tr o l c r ed it p o o l.   T h u n it o f   Flo w   C o n tr o l c r ed it is   4   DW   f o r   d at a.       T ab le  3 .   Or d er in g   r u le s   s u m m ar y         3.   SYST E M   ARCH I T E CT U R E   AND  D E SI G N   R ec eiv e   la y er C o n f i g u r atio n   s p ac an d   T r an s m it  la y er   ar e   th e   th r ee   m o d u le s   t h at   f o r m   th e   b asic   ar ch itect u r o f   P C I   e x p r ess .   E v er y   r ec ei v la y er   co n s is t s   o f   eig h VC s   VC 0 -   VC 7   a m o n g   t h e m   V C 0   i s   n ec es s ar y   w h ile  o th er s   ar o p tio n al.   T h b asic a r ch itectu r o f   P C I   ex p r ess   is   s h o w n   i n   F i g u r 3 .     E ac h   VC   is   s u b   d iv id ed   in to   t w o   m o d u le s R ec e iv b u f f e r   an d   C o n tr o ller .   E ac h   r e ce iv b u f f er   is   s u b d iv id ed   in to   s ix   p ar ts   i n   o r d er   to   s to r P H,   P D,   NP H,   N PD,  C p lH,   an d   C p lD  r esp ec ti v e l y .     Hea d er   s to r es  n o   m o r th a n   1 2 8   cr e d its   d ata  s to r ed   n o   m o r e   th an   2 0 4 7   cr e d its .   T h s ize  o f   cr ed its   is   in d icate d   b y   F C   cr ed its .   C o n t r o ller   im p le m e n t h f u n ctio n   o f   FIFO ,   F C   an d   Seq u e n ci n g   ( o r d er in g ) . T h er m u s t b s eq u e n ce   s tr ictl y   to   th p ac k et  o f   P o s ed   an d   C p l , ac co r d in g   to   th r u le  o f   tr an s m i t o r d er in g .   T r an s m it  L a y er   ad d ed   VC   A r b itra tio n   an d   Di g est  m o d u le  t o   co m p ar w it h   R ec ei v la y er .   T r an s m it   L a y er   is   n o t o n l y   o r d er in g   f o r   P o s ed   an d   C p l p ac k et,   b u t a ls o   d etec t Flo w   C o n tr o l.   a.   I n terf a ce   S ig n a to   S o ftw a r La ye r   a n d   h a n d s h a ke   S eq u en ce   r u les:  d esc_ n [ 1 2 7 :0 ]   in d icate   th VC n   tr an s m it  h ea d er   an d   d ata;  d ata_ n [ 1 2 7 : 0 ]   in d icate   th VC n   R ec eiv h ea d er   an d   d ata .   R u l es  o f   Han d s h a k e   in   Hea d er   Fil tr an s m it  an d   r ec eiv e:  th s e n d er   s et  r eq _ n   to   i n d icate   R T ( R eq u est  T o   Sen d ) th R ec eiv er   r ec eiv es  t h r eq u est  t h en   s e ac k _ n R u le s   o f   Ha n d s h a k i n   Data   f ile  tr an s m it  an d   r ec eiv e th s e n d er   s e t   d f r _ n   to   in d icate   th e   b eg i n n in g   o f   d ata  tr an s m i t,  an d   s e w s _ n   to   in f o r m   R ec ei v er   w ait  wh en   R ec ei v er   i s   b u s y   in   th d ata  tr a n s m it  p r o ce s s n e x d ata  w i ll  b s e n d   u n til  w s _ n   clea r it  is   t i m to   clea r   d f r _ n   w h ic h   in f o r m   r ec eiv er   d ata  s e n d   f i n is h ed   w h e n   th la s t 1 DW   d ata  w as sen t.   b.   I n terf a ce   S ig n a to   Da ta   Lin La ye r   a n d   h a n d s h a ke   S e q u en ce   r u les:  d esc_ d ata   [ 3 1 : 0 ]   ar T L P   s ig n al   w h ic h   co m f r o m   Data   L i n k   L a y er ,   T h co r r esp o n d in g   p ar o f   Fra m r ep r esen f r a m e   h ea d er .   B lo ck T   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - I C T     I SS N:  2252 - 8776       S imu la tio n   o f P C I   E x p r ess   Tr a n s a ctio n   la ye r   u s in g     ( V .   S u d h e er R a ja )   11   in d icate   R ep la y   s tate  o f   Da ta   L i n k   L a y er ,   an d   also   in d ica te  t o   p au s th tr an s m it  T L P .   FC   cr ed its   n   in d icate   t h FC   cr ed it s   v alu e   w h ic h   i n cl u d es  cr ed _ allo c_ p ,   cr ed _ allo c_ n p ,   cr ed _ allo c_ c p l,  cl_ p ,   cl_ n p ,   cl_ cp l th at  n ee d ed   tr an s m it o r   r ef r esh .   v c_ r eq n   is   s et  w h e n   V C n   n ee d ed   tr an s m i t d ata  to   D L L ,   v c_ ac k _ n   i s   s et  w h e n   A r b itra to r   p er m it  t h i s   r eq u est ,   w h e n   VC   r ec ei v ed   v c_ ac k _ n   ,   th e n   s et  v c_ g et_ n   .   W h en   last   d ata   w a s   s en v c_ g e t_ n   w ill  b cle ar ed   at  th s a m ti m e,   an d   th e n   in f o r m   A r b itra to r   to   en d   th e   VC   p er m is s io n .   I ts   co n f ig u r r eg is ter   i n cl u d co n f _ ad d r ,   co n f _ d ata_ i,  c o n f _ d ata_ o ,   co n f _ w r ,   co n f _ r d   ar co n f i g u r e   ad d r ess ,   d ata  in     ,   d ata  o u t,  r e ad   an d   w r ite  s i g n a r esp ec tiv e l y , all  o f   th e m   ar u s ed   to   co n f ig u r A r b itra to r   co n f i g u r r eg is ter ,   s u ch   a s   to   co n f i g u r VC     ar b itra to r   m o d e .           Fig u r 3 .   T r an s ac tio n   la y er   ar ch itect u r e       4.   T RANSM I T T E AND  R E C E I V E F L O CH ART   T h tr an s m itter   f lo w ch ar is   s h o w n   i n   Fi g u r 4 .   T h o n ly   d if f er en b et w ee n   tr an s m i tter   f lo w c h ar t   an d   r ec eiv er   f lo w c h ar is   t h e   f o r m er   n ee d ed   to   ad d   in   f lo w   co n tr o l,  s o   p n p c_ r d   also   d ep en d s   o n   th e   f lo co n tr o l.  if   c_ p h [ 7 ]   is   1 s h o w s   t h o t h er   s id is   alr ea d y   f u ll.c l _ p   s tan d s   f o r   C r ed Allo o f   P an d   cc _ p   s ta n d s   f o r   C r ed its   C o n s u m ed   o f   P . Flo w c h ar t   ( d )   is   v ir tu a ch a n n el  f lo w .   I n   t h i n itial   s tate,   i f   th d ata  lin k   la y er   i s   n o t   b lo ck   an d   v c_ r eq   is   v alid ,   n o w_ v v al u w ill  u p d ate  to   n ex t_ v v al u e ,   an d   ch o o s n ex t c h a n n el.   T h s elec tio n   o f   c h a n n e i s   d e cisi o n   b y   ar b itra te  m o d e.   Un n ec ess ar y   v c   m a y   b c h o s e n   o w i n g   to   t h e   ar b itra to r   s u p p o r t   lo o k - u p   tab le,   s o   w m u s to   j u d g w h et h er   th v c_ r eq _ n   o f   th is   c h an n el  is   1   o r   n o at  th is   m o m e n t   v c_ g et_ n   w il l c lear   wh en   th v ir t u al  c h an n el  d ata  tr an s m i s s io n   th e   last   1 DW ,   a n d   let  v c_ ar b   r etu r n   to   in itial  s tate.   B e f o r t h ar b itra tio n   w s h o u ld   co n f i g u r VC   r eg i s ter s   i n   o r d er   to   ch o o s th m o d o f   ar b itra tio n .             Fig u r 4 .   T r an s m i tter   Flo w   C h ar t     Fig u r 5 .   R ec eiv er   Flo w   C h ar t       Fig u r 5   s h o w s   R ec ei v er   f lo w c h ar t,  th er ar f o u r   s u b - f l o w c h ar ts :   ( a )   is   r ea d   f lo w ch ar t in   th i s   f lo w ch ar t   it   is   f ir s to   j u d g p n p c_ r d   is   r ea d _ P r ea d _ NP   o r   r ea d _ C p T L P s   at  in itial   s tate i f   p n p c_ r d   i s   3 b 1 0 0   th en   s et  r ea d _ p   to   s tar f lo w c h ar ( b )   a n d   ( c)   w h ich   tr an s m it   P an d   P D. L e n g t h   r eg is ter   w ill   r ec o r d   th r e m ain d er   d ata  i n   o r d er   to   j u d g w h e th er   t h d ata  co m p letel y   tr a n s m it.  W h en   f lo w   ch ar ( b )   an d   ( c)   ar f i n is h ed ,   R x _ r d _ s w il r etu r n   to   in itial  s tate.   W h e n   Data   L in k   L a y er   tr an s m it  p ac k et s ,   F r a m S y n c h r o n o u s   s ig n al s   w ill  s e n d ,   f lo w c h ar ( d )   s tar to   r ec eiv d ata  at   th s am ti m e,   St1   w ill  j u d g n e x s tate  is   P NP   o r   C p Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8776   IJ - I C T    Vo l.  4 ,   No .   1 ,   A p r il   20 1 5   :   7     1 2   12   T L P   b y   j u d g p n p c_ w r .   T h en   th h ea d er   an d   d ata  s h all  b w r itte n .   L e n g th   R eg i s ter   is   to   j u d g w h eth er   d ata  ar co m p letel y   tr an s m is s io n .   W r ite  NP ,   C p T L P s   an d   P   T L P s   r o u g h l y   as t h s a m e.       5.   SI M UL AT I O N   R E S UL T S   T r an s m itter   an d   R ec ei v er   f lo w c h ar ts   ar s i m u lated   f o r   th eir   f u n ctio n a v er i f icatio n   u s i n g   A ct iv e   HDL   Si m u latio n   to o l.T h f i g u r 6   a n d   f ig u r 7   s h o w s   t h s i m u latio n   r es u lts   f o r   r ec eiv er   a n d   tr an s m itter   v ir tu a l c h a n n e ls   r esp ec ti v el y .     I n   f i g u r 6   th d if f er en tr an s ac tio n s   m ad b y   th r ec ei v er   v ir tu a ch a n n e is   d i v id ed   b y   v er tical   lin at  ev er y   5 0 n s   o f   ti m e, f o r   ex a m p le  0   to   5 0 n s   lin in d icat es  th in i tializatio n   o f   v ar io u s   b u f f er s   an d   th li n e   f r o m   3 5 0 n s   to   4 0 0 n s   in d icate s   th tr an s a c tio n   o f   r ec ei v i n g   d ata  f r o m   d ata  lin k   la y er .   T h F ig u r 7   s h o w s   v ar io u s   t r an s ac tio n s   m ad b y   t h tr an s m itter   v ir t u al  ch a n n el.   Fo r   co n v e n ie n ce   ev er y   tr an s ac tio n   is   s ep ar ated   w it h   a   v er tical   li n at   e v er y   m u ltip le  o f   5 0 n s . T r an s ac tio n s   in cl u d h ea d er   an d   d at r ea d   f o r   p o s ted ,   No n - p o s ted   an d   co m p letio n   tr an s ac tio n s .           Fig u r 6 .   Si m u latio n   d iag r a m   o f   R ec ei v er   Vir tu al  ch an n el   Fig u r 7 .   Si m u latio n   d iag r a m   o f   T r an s m itter   Vir t u al  ch an n el       6.   CO NCLU SI O N   I n   th i s   p ap er   w p r esen ted   t h e   m et h o d   o f   i m p le m en tin g   t h w id el y   ad o p ted   h ig h er   p er f o r m an ce   P C I   E x p r ess   i n ter co n n ec tr an s ac t io n   la y er   w it h   a   to p   d o w n   d esig n   m et h o d ,   an d   w r o te  t h VHD L   co d es  to   i m p le m en t   it.  T h s i m u latio n   r esu l ts   s h o w   t h at  t h e   d esig n   ca n   ac h ie v th e   b asic  f u n c ti o n   o f   P C I   E x p r es s   T r an s ac tio n   L a y e r   t h at  m ee t h p r o to co l   o f   P C I   E x p r ess   B ase  Sp ec if icatio n   R e v is io n   2 . 0 .   T h s am b asic   d esig n   m et h o d s   ca n   b u s ed   t o   i m p r o v th e   eq u ip m en t   tr an s m i s s io n   b a n d w id th   b y   f u r th e r   i m p le m e n tin g   th e   P C I   E x p r ess   I P   C o r e.       RE F E R E NC E S     [1 ]   T h e   In tel  De v e lo p e W e b   site  h tt p :/ /www . in tel. c o m /t e c h n o lo g y /3 g i o     [2 ]   T h e   P CI - S IG   W e b   site h tt p :/ /w ww . p c isig . c o m     [3 ]   P CI  Ex p re ss   s y ste m   a rc h it e c tu re   b y   Ra v Bu d ru c k ,   Do n   A n d e rso n ,   T o m   sh a n ley   M in d   sh a re   in tern a ti o n a p u b li c a ti o n s     [4 ]   P CI   S IG .   P CI - Ex p re ss   b a se   sp e c if ic a ti o n   Re v   2 . 0 .     P CI  S IG .   2 0 0 6 . 1 2 . 2 0   [5 ]   P L D A p p li c a ti o n s,   P CI  Ex p re ss   E x p e rt  Co re   Re f e re n c e   M a n u a l,   2 0 0 6 - 0 2   [6 ]   V.   B h a sk a r,   V HD L   p rim e r ,   P re n ti c e   Ha ll /P e a rso n ,   2 0 0 5 . 0 1   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.